制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法.pdf

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1、10申请公布号CN104124176A43申请公布日20141029CN104124176A21申请号201310145656822申请日20130424H01L21/50200601H01L51/56200601H01L21/60200601H01L23/48520060171申请人万国半导体股份有限公司地址美国加利福尼亚州94085桑尼维尔奥克米德大道475号72发明人薛彦迅哈姆扎耶尔马兹何约瑟石磊赵良黄平吴平丽74专利代理机构上海申新律师事务所31272代理人竺路玲54发明名称制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法57摘要本发明涉及一种半导体器件的制备方法，更确切的说，本发明旨在提供。

2、一种在晶圆级的方式上达到制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法。在晶圆正面覆盖第一塑封层形成其中的基准线，翻转晶圆至其背面朝上，在晶圆减薄后在其背面沉积一金属层，并翻转晶圆至金属层朝下，之后在金属层上粘附一层粘贴膜，沿着基准线实施切割，形成正面带有顶部塑封层和背面带有底部金属层的晶片，以获得多个半导体器件。同时翻转粘贴膜和各晶片，并在各顶部塑封层上粘附另一层粘贴膜，剥离各底部金属层上所粘附的粘贴膜之后，在无翻转的条件下将半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。51INTCL权利要求书3页说明书9页附图12页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书9页附图。

3、12页10申请公布号CN104124176ACN104124176A1/3页21一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤在晶圆正面覆盖一第一塑封层，所述第一塑封层的半径小于晶圆的半径以在晶圆正面的边缘处留下未被所述第一塑封层所覆盖的一第一环形区；沿每条切割道延伸至第一环形区内的两端构成的直线对第一塑封层实施切割形成多条基准线；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；翻转晶圆至其减薄背面带有的金属层朝下及在金属层上粘附一层粘贴膜；沿着所述基准线对第一塑封层及晶圆和金属层实施切割，形成多个半导体器件，半导体器件包含正面带有由第。

4、一塑封层切割形成的顶部塑封层和背面带有由金属层切割形成的底部金属层的晶片；同时翻转各晶片和各底部金属层上粘附的粘贴膜，至底部金属层朝上，并在各顶部塑封层上粘附另一层粘贴膜；剥离底部金属层上所粘附的粘贴膜，并在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，在晶圆所包含的芯片的正面设置有多个焊垫，并在并在晶圆正面形成第一塑封层之前先在各焊垫上植上金属凸块。3如权利要求2所述的方法，其特征在于，形成第一塑封层的步骤中，所述第一塑封层完全将各金属凸块包覆住；以及在形成第一塑封层之后，对第一塑封层实施研磨减薄至各金属凸块从第一塑封层中予以外露。。

5、4如权利要求2所述的方法，其特征在于，形成第一塑封层的步骤中，所述第一塑封层的厚度小于金属凸块的高度，使各金属凸块均从第一塑封层中予以外露。5如权利要求1所述的方法，其特征在于，在晶圆正面形成第一塑封层之前，先沿着切割道实施切割，以增加切割道的深度，从而在形成第一塑封层之后，沿每条切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在第一环形区内的部分所构成的直线，对第一塑封层实施切割形成多条基准线。6如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分，以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及在完成晶圆的研磨之后，将晶圆的。

6、带有所述支撑环的周边部分切割掉。7一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤沿着晶圆正面的切割道实施切割，以增加切割道的深度；在晶圆正面覆盖一第一塑封层；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；在晶圆带有金属层的减薄背面的一侧，绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分和对晶圆权利要求书CN104124176A2/3页3的一部分厚度的周边部分实施研磨，形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽，至切割道内填充的塑封料位于切割道两端的部分在该环形凹槽中予以外露；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；沿每条切割道内填充的塑封料位于切割。

7、道两端的外露在环形凹槽内的部分所构成的直线对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。8如权利要求7所述的方法，其特征在于，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及形成所述环形凹槽的步骤中，在对金属层的周边部分和晶圆的一部分厚度的周边部分进行研磨的同时，还将所述支撑环一并研磨掉。9如权利要求7所述的方法，其特征在于，对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割的步骤中，采用的切割刀。

8、的刀宽大于或等于深度加深了的切割道的宽度，晶圆经切割后形成多个晶片，并且切割道内填充的塑封料经切割后被完全切割掉，使晶片的侧壁裸露在外。10如权利要求7所述的方法，其特征在于，对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割的步骤中，采用的切割刀的刀宽小于深度加深了的切割道的宽度，晶圆经切割后形成多个晶片，并且切割道内填充的塑封料经切割后，形成包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上的第一侧部塑封层。11一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤沿着晶圆正面的切割道实施切割，以增加切割道的深度；在晶圆正面覆盖一第一塑封层；翻转晶圆至其背面朝上。

9、，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；在晶圆带有金属层的减薄背面的一侧，绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分和对晶圆的一部分厚度的周边部分实施研磨，形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽，至切割道内填充的塑封料位于切割道两端的部分在该环形凹槽中予以外露；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；在晶圆的减薄背面的一侧，沿每条切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在环形凹槽内的部分所构成的直线对金属层、晶圆实施切割，形成分别与切割道在竖直方向上一一对应重合的多条切割槽；及在由金属层切割所形成的各底部金属层上覆盖一第二塑封层；沿每条切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在。

10、环形凹槽内的部分所构成的直线，对第一、第二塑封层和分别填充在切割道及切割槽内的塑封料实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。12如权利要求11所述的方法，其特征在于，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面权利要求书CN104124176A3/3页4的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分，以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及形成所述环形凹槽的步骤中，在对金属层的周边部分和晶圆的一部分厚度的周边部分进行研磨的同时，还将所述支撑环一并研磨掉。13如权利要求11所述的方法，其特征在于，第二塑封层经切割后形成覆盖在底部金。

11、属层上的底部塑封层；以及填充在切割道、切割槽内的塑封料被切割后分别形成相互邻接的第一侧部塑封层、第二侧部塑封层，第一侧部塑封层包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，第二侧部塑封层包覆在晶片的靠近其背面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上。14如权利要求11所述的方法，其特征在于，第二塑封层经切割后形成覆盖在底部金属层上的底部塑封层；以及填充在切割道、切割槽内的塑封料被切割后分别形成相互间隔开的第一侧部塑封层、第二侧部塑封层，第一侧部塑封层包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，第二侧部塑封层包覆在晶片的靠近其背面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，晶片的较中间的一部分厚度的。

12、部分的侧壁是裸露的。15一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，其特征在于，包括以下步骤在晶圆正面覆盖一第一塑封层；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分进行研磨，以形成晶圆的减薄背面的位于晶圆边缘处的未被金属层覆盖的一第二环形区；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；通过红外线探测的方式从第二环形区透过晶圆探测每条切割道的与第二环形区形成交叠的两端，并利用所探测的两端构成的直线对金属层、晶圆和第一塑封层实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。16如权利要。

13、求15所述的方法，其特征在于，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及对金属层进行研磨的步骤中，先将所述支撑环研磨掉。权利要求书CN104124176A1/9页5制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法技术领域0001本发明涉及一种半导体器件的制备方法，更确切的说，本发明旨在提供一种在晶圆级的方式上达到制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法。背景技术0002倒装安装（FLIPCHIP）技术被广泛的应用在半导体封装工艺中，主要是将带有金属凸点的芯片安装至金属基座或电路板等类似的承载基板上，实现倒装。

14、需要利用一些特殊的设备实施大体上两个步骤，譬如利用抓手先行拾取裸晶片或完成封装的器件并将其翻转，然后利用另一抓手传送该晶片或器件至承载结构上达到两者的电性连接及机械结合。一个很明显的问题是，该方式操作复杂并籍此导致生产效率及其低下，即俗称的所谓每小时产量UNITPERHOUR（UPH）受到严重影响。0003与此同时，在当前的晶圆级封装工艺的技术条件下，考虑到晶圆的正面需要先完成塑封以提高晶圆的物理强度，但塑封料也由此将正面的切割道覆盖住而导致后续的切割工艺中无法获取切割参照目标而使得切割步骤无以为继。为了解决这样的问题，美国的专利申请US6107164提出了一种方式，在晶圆正面切割足够深的沟槽。

15、，然后在晶圆正面覆盖塑封层，并从晶圆背面实施研磨以减薄晶圆至沟槽从背面外露，这要求沟槽必须足够深或晶圆研磨的足够薄，这些苛刻的限制条件显然并不利于应用在实际生成中；另一方面，我们都知道，由晶圆至制成单颗的功率晶片，晶圆的背面要经历研磨和刻蚀、离子注入至金属化的步骤，刻蚀是消除由研磨引起的晶圆背面的晶格损伤而必不可少的步骤，随之而来的一个问题就是，沟槽内所填充的塑封料一旦被从晶圆背面研磨至外露，就容易在刻蚀步骤中一并受到腐蚀。0004图1所示的封装步骤S1S12是现有技术的概括性描述。在步骤S1S2中，晶圆来料检查通过之后，以晶圆正面的一侧朝上的方式将晶圆粘贴至一个粘贴膜上，然后如S3所示执行晶。

16、圆切割的步骤，将各晶片从晶圆上切割分离下来，并如S4所示在承载基板（如LEADFRAME/SUBSTRATE等）上涂覆粘接材料，然后如S5所示通过特定的倒装设备将晶片翻转，至其正面的电极/接触端子朝下，并利用粘接材料将晶片以倒装的形式安装到承载基板上，其正面的电极/接触端子与承载基座上的承接区域（如指定的金属区域或焊盘）电性及机械的结合在一起。之后如S6执行回流焊的步骤，步骤S7是用塑封料形成的塑封层将裸露的晶片予以塑封，S8是在高温条件下让塑封层完全固化稳定，并如图S9在塑封层上印字以标注如产品批次、规格及制造者等各项资讯，之后如图S10将承载基板、塑封层切割以获得单独的内含晶片的半导体器件。

17、，步骤S11S12是产品完成检查无缺陷之后进行外包装和出货。0005本申请正是基于如何在晶圆级的封装技术中取代现有的倒装方式而提出了本申请的下述各种优选实施方式。发明内容说明书CN104124176A2/9页60006在一个实施方式中，本发明提供一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，包括以下步骤在晶圆正面覆盖一第一塑封层，所述第一塑封层的半径小于晶圆的半径以在晶圆正面的边缘处留下未被所述第一塑封层所覆盖的一第一环形区；沿每条切割道延伸至第一环形区内的两端构成的直线对第一塑封层实施切割形成多条基准线；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；翻转晶。

18、圆至其减薄背面带有的金属层朝下及在金属层上粘附一层粘贴膜；沿着所述基准线对第一塑封层及晶圆和金属层实施切割，形成多个半导体器件，半导体器件包含正面带有由第一塑封层切割形成的顶部塑封层和背面带有由金属层切割形成的底部金属层的晶片；同时翻转各晶片和各底部金属层上粘附的粘贴膜，至底部金属层朝上，并在各顶部塑封层上粘附另一层粘贴膜；剥离底部金属层上所粘附的粘贴膜，并在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。0007上述的方法，在晶圆所包含的芯片的正面设置有多个焊垫，并在并在晶圆正面形成第一塑封层之前先在各焊垫上植上金属凸块。0008上述的方法，形成第一塑封层的步骤中，所述第。

19、一塑封层完全将各金属凸块包覆住；以及在形成第一塑封层之后，对第一塑封层实施研磨减薄至各金属凸块从第一塑封层中予以外露。0009上述的方法，形成第一塑封层的步骤中，所述第一塑封层的厚度小于金属凸块的高度，使各金属凸块均从第一塑封层中予以外露。0010上述的方法，在晶圆正面形成第一塑封层之前，先沿着切割道实施切割，以增加切割道的深度，从而在形成第一塑封层之后，沿每条切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在第一环形区内的部分所构成的直线，对第一塑封层实施切割形成多条基准线。0011上述的方法，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分，以。

20、形成晶圆边缘处的一支撑环；以及在完成晶圆的研磨之后，将晶圆的带有所述支撑环的周边部分切割掉。0012在一些实施方式中，一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，包括以下步骤沿着晶圆正面的切割道实施切割，以增加切割道的深度；在晶圆正面覆盖一第一塑封层；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；在晶圆带有金属层的减薄背面的一侧，绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分和对晶圆的一部分厚度的周边部分实施研磨，形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽，至切割道内填充的塑封料位于切割道两端的部分在该环形凹槽中予以外露；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；沿每条。

21、切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在环形凹槽内的部分所构成的直线对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。0013上述的方法，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及形成所述环形凹槽的步骤中，在对金属层的周边部分和晶圆的一部分厚度的周边部分进行研磨的同时，还将所述支撑环一并研磨掉。0014上述的方法，对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割的说明书CN104124176。

22、A3/9页7步骤中，采用的切割刀的刀宽大于或等于深度加深了的切割道的宽度，晶圆经切割后形成多个晶片，并且切割道内填充的塑封料经切割后被完全切割掉，使晶片的侧壁裸露在外。0015上述的方法，对第一塑封层、晶圆、金属层和填充在切割道内的塑封料实施切割的步骤中，采用的切割刀的刀宽小于深度加深了的切割道的宽度，晶圆经切割后形成多个晶片，并且切割道内填充的塑封料经切割后，形成包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上的第一侧部塑封层。0016在一些实施方式中，一种制备应用在倒装安装工艺上的半导体器件的方法，包括以下步骤沿着晶圆正面的切割道实施切割，以增加切割道的深度；在晶圆正面覆盖一第一塑封层。

23、；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；在晶圆带有金属层的减薄背面的一侧，绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分和对晶圆的一部分厚度的周边部分实施研磨，形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽，至切割道内填充的塑封料位于切割道两端的部分在该环形凹槽中予以外露；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；在晶圆的减薄背面的一侧，沿每条切割道内填充的塑封料位于切割道两端的外露在环形凹槽内的部分所构成的直线对金属层、晶圆实施切割，形成分别与切割道在竖直方向上一一对应重合的多条切割槽；及在由金属层切割所形成的各底部金属层上覆盖一第二塑封层；沿每条切割道内填充的塑封料。

24、位于切割道两端的外露在环形凹槽内的部分所构成的直线，对第一、第二塑封层和分别填充在切割道及切割槽内的塑封料实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。0017上述的方法，在晶圆背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分，以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及形成所述环形凹槽的步骤中，在对金属层的周边部分和晶圆的一部分厚度的周边部分进行研磨的同时，还将所述支撑环一并研磨掉。0018上述的方法，其特征在于，第二塑封层经切割后形成覆盖在底部金属层上的底部塑封层；以及填充在切割道、切割槽内的塑封料。

25、被切割后分别形成相互邻接的第一侧部塑封层、第二侧部塑封层，第一侧部塑封层包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，第二侧部塑封层包覆在晶片的靠近其背面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上。0019上述的方法，其特征在于，第二塑封层经切割后形成覆盖在底部金属层上的底部塑封层；以及填充在切割道、切割槽内的塑封料被切割后分别形成相互间隔开的第一侧部塑封层、第二侧部塑封层，第一侧部塑封层包覆在晶片的靠近其正面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，第二侧部塑封层包覆在晶片的靠近其背面一侧的一部分厚度的部分的侧壁上，晶片的较中间的一部分厚度的部分的侧壁是裸露的。0020在一些实施方式中，一种制备应用在倒装。

26、安装工艺上的半导体器件的方法，包括以下步骤在晶圆正面覆盖一第一塑封层；翻转晶圆至其背面朝上，在其背面的实施研磨以减薄晶圆；在晶圆的减薄背面沉积一金属层；绕着晶圆的边缘对金属层的周边部分进行研磨，以形成晶圆的减薄背面的位于晶圆边缘处的未被金属层覆盖的一第二环形区；在所述第一塑封层上粘附一粘贴膜；通过红外线探测的方式从第二环形区透过晶圆探测每条切割道的与第二环形区形成交叠的两端，并利用所探测的两端构成的直线对金属层、晶圆和说明书CN104124176A4/9页8第一塑封层实施切割，以形成多个半导体器件；在无翻转的条件下将所述半导体器件拾取并安装至承载基板上以实现倒装安装。0021上述的方法，在晶圆。

27、背面研磨的步骤中，只在晶圆背面的中心区域研磨以形成一圆形凹槽，同时保留晶圆具有原始厚度的周边部分以形成晶圆边缘处的一支撑环；以及对金属层进行研磨的步骤中，先将所述支撑环研磨掉。0022本领域的技术人员阅读以下较佳实施例的详细说明，并参照附图之后，本发明的这些和其他方面的优势无疑将显而易见。附图说明0023参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。0024图1是当前技术实施倒装安装的流程示意图。0025图2A2L是本发明的在晶圆背面形成支撑环来减薄晶圆的一种实施方式。0026图2M是在晶圆正面的边缘处留下未被第一塑封层所覆盖的第一环。

28、形区的俯视图。0027图3A3C是不需要在晶圆背面形成支撑环的实施方式。0028图4A4J是形成环绕在晶圆边缘处的凹陷于其减薄背面的环形凹槽的实施方式。0029图5A5D是沿着切割道实施切割以增加切割道的深度的实施方式。0030图6A6F是对金属层的周边部分进行研磨，形成第二环形区的实施方式。0031图7A7E是没有将金属凸块完全塑封的实施方式。0032图8A8C是完成图7D的步骤进一步在晶圆背面形成另一塑封层的实施方式。0033图9A9D是晶片四周的侧壁完全没有被包覆住、一部分厚度的侧壁被包覆住，所有的侧壁完全被包覆住的三种实施方式。具体实施方式0034参见图2A所示的晶圆100的竖截面图，。

29、晶圆100通常包含有大量铸造连接在一起的芯片，其正面设置有多条纵向及横向的切割道（SCRIBELINE）105，来界定相邻芯片之间的边界，并可以据此作为切割参照目标而在后续的切割工艺中将各芯片从晶圆上分离下来，这些已经为本领域技术人员所熟知，所以不再赘述。而且任意一个芯片的正面均预先制备有若干个金属焊垫（PAD）110来作为芯片接电源、GND的电极，或是与外界电路进行信号传输的端口等。一般通常会先在各焊垫110上镀上一层凸点下金属层UBM（未示出），例如NI/AU，然后再将金属凸块111焊接在各焊垫110上，典型的金属凸块111如焊锡球，或球状或柱状或楔形等各种形状的铜块或其他金属体等，然后形。

30、成一第一塑封层120覆盖在晶圆100的正面，第一塑封层120通常是利用环氧树脂类的塑封料作为原料来制备。在一个可选实施例中，第一塑封层120仅仅是覆盖在晶圆100正面的中心区域，并没有将其正面的所有区域完全覆盖住，如图2C的竖截面图或图2M的俯视图，第一塑封层120的横截面大体上也是圆形，其半径小于晶圆的半径，所以会在晶圆100正面靠近其边缘处留下未被第一塑封层120所覆盖的一个第一环形区103，并且每条切割道105的两端籍此而延伸至第一环形区说明书CN104124176A5/9页9103内。0035如图2C2D所示，如果第一塑封层120完全将各金属凸块111包覆住，还需要研磨减薄第一塑封层1。

31、20，直至金属凸块111从第一塑封层120中外露出来。之后可沿每条切割道105延伸至第一环形区103内的两端构成的直线对第一塑封层120实施切割，如图2E所示在第一塑封层120上切割出多条长条状的槽体结构来作为基准线121，很明显，任意一条基准线121均与一条相对应的切割道105在竖直方向上相重合。由于第一塑封层120的物理支撑作用，增加了晶圆100的机械强度，所以晶圆100可以研磨得足够薄。在图2F中，翻转晶圆100至其背面的一侧朝上，利用未示意出的研磨轮在晶圆100背面的中心区域进行研磨，形成一圆形凹槽150并籍此获得晶圆的薄型化区域，此步骤中，同时保留晶圆100周边部分的原始厚度，所以在。

32、其背面的一侧，靠近其边缘处形成了一支撑环100A。设定圆形凹槽150的半径小于第一塑封层120的半径，则支撑环100A具有与第一塑封层120形成交叠的部分，这进一步提高了晶圆的机械强度。0036之后如图2G2H所示，在减薄背面沉积一层金属层130，金属层130的横截面也是圆形，然后利用激光切割的方式将晶圆100的带有支撑环100A的周边部分切割掉。在一些实施方式中，晶圆减薄之后还包括对减薄背面进行刻蚀和掺杂物注入等步骤，因为这不是本申请的重点，所以不再详细阐述。如图2I所示，翻转晶圆100至其带有的金属层130的减薄背面的一侧朝下，并在金属层130上粘附一层粘贴膜140，沿着基准线121对第一。

33、塑封层120及晶圆100和金属层130实施切割，如图2J所示，切割刀240在它们中形成了切口115，并且晶圆100经切割后形成多颗独立的晶片101，第一塑封层120经切割后形成覆盖在晶片101正面的顶部塑封层120，金属层130经切割后形成位于晶片101背面的底部金属层130，从而获得多颗独立的半导体器件200A。在器件200A中，包含晶片101、顶部塑封层120、底部金属层130，和焊接在晶片101的焊垫110上的金属凸块111，其顶部塑封层120包覆在各金属凸块111的侧壁的周围，金属凸块111均从顶部塑封层120中外露。再如图2K所示，一起翻转粘贴膜140和各晶片101，至各底部金属层1。

34、30上粘附的该粘贴膜140朝上，并在各顶部塑封层120上粘附另一层粘贴膜160，然后如图2L所示剥离各底部金属层130上所粘附的粘贴膜140，其中粘贴膜140、160均可为紫外（UV）膜。至此，半导体器件200A带有的与外部电路进行电性接触的金属凸块111均朝下，则普通的芯片粘贴设备就可以将半导体器件200A直接从粘贴膜160上拾取至承载基板（如金属基座或PCB）上，而无须再额外需求特殊的芯片倒装设备来对每个晶片的采取单独的翻转动作，即可得到相同的倒装效果。0037在一些实施方式中，晶片101为垂直式的功率芯片，电流由其正面流向背面或相反的方向，典型的如MOSFET等，其多个焊垫110中至少分。

35、别包括作为源极、栅极的焊垫，而底部金属层130则为漏极。0038在一些实施方式中，晶圆100并不需要研磨得超薄，普通的研磨水平足以达到减小衬底电阻的目的，此种情况下无需形成支撑环100A。例如在完成前述图2E的步骤之后，可以按照图3A3C所示，直接翻转晶圆100至其背面一侧朝上，并在其整个背面整体性的实施研磨减薄，以使得晶圆100均匀的减薄，而不仅仅只在背面的中心位置研磨，然后沉积金属层130，之后翻转晶圆100至其减薄背面带有的金属层130的一侧朝下，并在金属层130上粘附一层粘贴膜140，之后的后续步骤与图2J2L的方法完全一致。说明书CN104124176A6/9页100039在一些实施。

36、方式中，晶圆100正面预留的第一环形区103并不是必不可少的，例如图4A4B所示，在每个焊垫110上植上金属凸块111之后，先沿着切割道105在晶圆100正面实施切割，以加深切割道105的深度，之后所形成的第一塑封层120完全覆盖在晶圆100的整个正面。假设切割道105的原始深度为第一深度，则图4A的深度加深了的切割道105具有第二深度，第二深度大于第一深度，并且第二深度的值大约为晶圆经减薄后的最终厚度的二分之一至三分之二。其中，因为切割道105的原始深度相对于第二深度或晶圆自身的厚度来说非常浅，因此可基本忽略。如图4B所示，形成第一塑封层120覆盖在晶圆正面之后，第一塑封层120完全将各金属。

37、凸块111包覆住，然后对第一塑封层120实施研磨减薄，如图4C，直至各金属凸块111均从第一塑封层120中予以外露。其中用塑封料来形成第一塑封层120的同时，还有一部分塑封料填充在切割道105内，并且位于各切割道105内的塑封料1200与第一塑封层120构成一个整体结构。之后翻转晶圆100至其背面一侧朝上，并在其背面的实施研磨以减薄其厚度，如图4D所示，在一些可选实施例中，研磨方式与前述方法相同，在其背面的一侧，靠近其边缘处形成一支撑环100A，并在晶圆100的减薄背面沉积金属层130。0040接着如图4E所示，利用研磨轮250，在晶圆100带有金属层130的减薄背面的一侧，绕着晶圆100的边。

38、缘，同时对金属层130的周边部分和对晶圆100的背面一侧的一部分厚度的周边部分实施研磨，该步骤中支撑环100A一并被研磨掉。可认为研磨轮250是绕着晶圆100的中心轴做圆周运动，从而来形成环绕在晶圆100边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽106，如图4F所示，这相当于金属层130和晶圆100背面一侧的一部分厚度的晶圆100的各自的半径同时缩小。环形凹槽106的研磨深度可调节，直至每条切割道105内填充的塑封料1200位于该切割道105两端的部分在该环形凹槽106中予以外露（图4G的俯视图）。再如图4H，在第一塑封层120上粘附一粘贴膜160，依据两点可确定一条直线的原则，沿每条切割道105内。

39、填充的塑封料1200位于切割道105两端的外露在环形凹槽106内的部分所构成的直线，对第一塑封层120、晶圆100、金属层130和填充在切割道105内的塑封料1200同时实施切割，在它们中形成切口115，可参见图4I的俯视图及图4J的竖截面图，从而形成多个半导体器件200B。在一些实施方式中，也可以将粘贴膜160粘附在第一塑封层120上之后，才形成环形凹槽106，即在图4E中，先在第一塑封层120上粘附粘贴膜160才执行研磨的步骤。0041需要指出的是，半导体器件200B与图2L所示的半导体器件200A在结构上并无较大的区别，差异仅仅在于，如果在切割步骤中形成切口115的切割刀240的刀宽较之。

40、切割道105的宽度要窄，那么切割道105内的塑封料1200必然没有完全没切割掉，而是形成了包覆在靠近各晶片101正面的一侧的一部分厚度的晶片101的侧壁上的第一侧部塑封层1200，第一侧部塑封层1200大体上为一个方形筒状外壳，其横截面为内设一个矩形开口的环形方框，第一侧部塑封层1200与顶部塑封层120连接成一个整体结构。0042在图5A5D的实施方式中，与图2A2E的步骤的唯一区别是，在每个焊垫110上植上金属凸块111之后，先沿着切割道105在晶圆100正面实施切割，加深切割道105的深度，形成具有第二深度的切割道105，从而在形成第一塑封层120并对其实施研磨减薄之后，可沿每条切割道1。

41、05内填充的塑封料1200位于切割道105两端的外露在第一环形区103内的部分所构成的直线，对第一塑封层120实施切割，形成多条长条状的基准线说明书CN104124176A107/9页11121（即达到与图2E相同的效果），后续的步骤与图2F2L完全相同。0043在一些实施方式中，例如图6A6C所示，在每个焊垫110上植上金属凸块111之后，形成的第一塑封层120完全覆盖在晶圆100的整个正面，并对第一塑封层120实施研磨减薄之后，翻转晶圆100至其背面朝上，在其背面的中心区域实施研磨以减薄晶圆，同时保留晶圆100具有原始厚度的周边部分，以形成背面一侧的靠近晶圆边缘处的一支撑环100A，然后在。

42、晶圆100的减薄背面沉积一金属层130，以及其后在第一塑封层120上粘贴一粘贴膜160。在晶圆背面一侧，利用研磨轮250绕着晶圆100的边缘对金属层130的周边部分进行研磨，可认为研磨轮250绕着晶圆100的中心轴做圆周运动。对金属层130的周边部分进行研磨的步骤中，研磨轮250同时还将支撑环100A也一并予以研磨掉（图6C6D），相当于将金属层130的半径缩小。该实施方式中，可以在晶圆100的减薄背面、靠近晶圆100的边缘处获得未被金属层130所覆盖住的一个第二环形区107，其后通过红外线（INFRAREDRAY）探测的方式，从第二环形区107透过晶圆100，探测每条切割道105的与第二环形。

43、区107形成交叠的两端，并利用所探测的两端构成的直线对金属层130、晶圆100和第一塑封层120实施切割，以获得多个半导体器件200C，半导体器件200C与图2L的半导体器件200A并无区别。本实施例很好的解决了红外线无法穿透具一定厚度的金属层的问题。0044在一些实施方式中，如图7A7B，加深了切割道105的深度之后，形成完全覆盖在晶圆100的整个正面的第一塑封层120，此时设置第一塑封层120的厚度不足以将各金属凸块111完全包覆住，例如其厚度小于金属凸块111的高度，使得金属凸块111均从第一塑封层120中予以外露。然后翻转晶圆100至其背面朝一侧上，如图7C，在其背面的实施研磨以减薄其。

44、厚度，然后在晶圆100的减薄背面沉积一金属层130，其后在其减薄背面一侧，利用研磨轮250绕着晶圆100的边缘，同时对金属层130的周边部分和对晶圆100背面一侧的一部分厚度的晶圆的周边部分实施研磨，形成环绕在靠近晶圆100边缘处的凹陷于其减薄背面的一环形凹槽106，环形凹槽106的具有的研磨深度，直至切割道105内填充的塑封料1200位于切割道105两端的部分在该环形凹槽106中予以外露（图7D）。同样，在第一塑封层120上粘附一粘贴膜（未示出），然后在晶圆100的减薄背面的一侧，沿每条切割道105内填充的塑封料1200位于切割道105两端的外露在环形凹槽106内的部分所构成的直线，对金属层。

45、130、晶圆100、第一塑封层120和填充在切割道105内的塑封料1200实施切割，形成多个半导体器件200D，除了各金属凸块111从第一塑封层200经切割后所形成的顶部塑封体120中外露出来之外，半导体器件200D的其他部分与图2L所示的半导体器件200A并无差别。0045值得注意的是，图示的半导体器件200D中，在靠近晶片101正面的一侧的一部分厚度的晶片的侧壁上并未包覆任何侧部塑封层，这与图4J中半导体器件200B略有差异。其实，如果调节形成切口115的切割刀240的刀宽，例如采用刀宽等于或大于切割道105的宽度的切割刀240，则形成类似半导体器件200D的结构，相反，采用刀宽小于切割道。

46、105的宽度的切割刀240，则形成类似半导体器件200B的结构。0046在一些实施方式中，譬如完成图7A7D之后，并不执行图7E的切割步骤，而是先在晶圆100的减薄背面的一侧，沿每条切割道105内填充的塑封料1200位于切割道105两端的外露在环形凹槽106内的部分所构成的直线，对金属层130、晶圆100背面一侧的一部分厚度的晶圆100实施切割，形成多条切割槽170，多条切割槽170与多条切割道说明书CN104124176A118/9页12105在竖直方向上分别一一对应重合（图8A），金属层130经切割后形成多个底部金属层130。在一些实施方式中，切割槽170具有延伸至与切割道105相接触的深。

47、度。然后如图8B所示在各底部金属层130上覆盖一第二塑封层180，用塑封料来形成第二塑封层180的同时还有一部分塑封料填充在切割槽170内，并且位于各切割槽170内的塑封料1800与第二塑封层180构成一个整体。之后沿每条切割道105内填充的塑封料1200位于切割道105两端的外露在环形凹槽106内的部分所构成的直线，对第一塑封层120、第二塑封层180和填充在切割道105内的塑封料1200及填充切割槽170内的塑封料1800实施切割，来形成多个半导体器件200E，第二塑封层180经切割形成覆盖在各底部金属层130上的底部塑封层180，而第一塑封层120经切割形成覆盖在各晶片101正面上的顶部。

48、塑封层120，并且各金属凸块111均从顶部塑封层120中外露出来。0047同样，切口115的宽度随着切割刀240的刀宽而改变，这也决定了晶片101四周的侧壁上是否包覆有侧部塑封层。例如图7E中晶片101的侧壁上并未覆盖任何经由对填充在切割道105内的塑封料1200的切割所形成的侧部塑封层，与此相反的是，图8C中，切割刀240的刀宽小于切割道105、切割槽170的宽度，则填充在切割道105内的塑封料1200被切割后形成第一侧部塑封层1200，填充在切割槽107内的塑封料1800被切割后形成第二侧部塑封层1800。第一侧部塑封层1200包覆在晶片101的靠近其正面一侧的一部分厚度的晶片的侧壁上，与。

49、此同时第二侧部塑封层1800包覆在晶片101的靠近其背面一侧的一部分厚度的晶片的侧壁上。第一侧部塑封层1200、第二侧部塑封层1800呈现为没有顶盖和底盖的方形筒状外壳结构，均含有横截面为矩形的内腔来容纳晶片，其横截面均为含一个内部矩形开口的环形方框。如此一来，在半导体器件200E中，第一侧部塑封层1200与顶部塑封层120连接构成一个整体，第二侧部塑封层1800与底部塑封层180连接构成一个整体，而且晶片101的侧壁就被相互邻接的第一侧部塑封层1200、第二侧部塑封层1800完全密封起来，以致此时的晶片101被完全密封。在另一些图中未示出的可选实施方式中，切割槽170并未达到与切割道105相接触的深度，两者之间存有间距，此时除了第一侧部塑封层1200包覆在靠近晶片正面一侧的一部分厚度的晶片101的侧壁上，及第二侧部塑封层1800包覆在靠近晶片背面一侧的一部分厚度的晶片的侧壁上之外，晶片101的较中间的一部分厚度的部分1010的侧壁仍然是裸露的，正如图9D所示的半导体器件200E，此时第一、第二侧部塑封层相互间隔开。0048为了更详细的理解半导体器件200A、200B、200E、200E的结构，图9A。